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单细胞测序技术服务 靶向lncRNA单细胞全转录组测序 单细胞全转录组测序 |
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生物分子凝聚体研究 HyPro靶RNA临近标记技术 |
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RNA-蛋白相互作用 HyPro - MS CHIRP – MS RNA pull-down MS |
RNA-RNA/DNA相互作用 HyPro-seq/芯片 CHIRP-seq |
蛋白-RNA相互作用 AGO APP seq/芯片 RIP-RNA seq/芯片 |
蛋白-蛋白相互作用 CoIP-MS/AP-MS |
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NGS测序技术服务 DRIPc-seq |
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NGS测序技术服务 环状DNA测序 |
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基因芯片技术服务 Small RNA修饰芯片 m6A单碱基分辨率芯片 mRNA&lncRNA表观转录组芯片 circRNA表观转录组芯片 |
NGS测序技术服务 表观转录组学测序服务 RNA m6A甲基化测序（MeRIP Seq） |
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NGS测序技术服务 DNA（羟）甲基化测序（抗体法） DNA甲酰基胞嘧啶(5fc)修饰测序 DNA 5hmC 测序（化学法） 染色质免疫共沉淀测序 |
PCR技术服务 MeDIP-qPCR hMeDIP-qPCR ChIP-qPCR |
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Ribo-seq Ribo seq |
核糖体-新生肽链复合物(RNC) RNC联合 circRNA芯片 RNC联合 lncRNA芯片 RNC联合mRNA-seq |
山东省第一医科大学宋现让教授课题组长期从事肿瘤分子诊断研究，近期该课题组发表了题为“SNORD88C guided 2'-O-methylation of 28S rRNA regulates SCD1 translation to inhibit autophagy and promote growth and metastasis in non-small cell lung cancer”的研究性论文，该文章采用snoRNA测序筛选发现SNORD88C在非小细胞肺癌（NSCLC）病人组织和血浆中表达上调，可作为非侵入诊断的分子标志物。In vivo和in vitro功能研究结果显示，SNORD88C可促进NSCLC的肿瘤生长增殖和侵袭转移。机制研究发现，SNORD88C可以促进28s rRNA C3680位的2’-O-甲基化修饰，进而促进rRNA的成熟，增强下游SCD1的翻译。SCD1是单不饱和脂肪酸MUFA的合成酶，通过调节脂质过氧化和mTOR来抑制自噬，为SNORD88C调控NSCLC提供了新思路。该研究成果于2022年发表于学术期刊Cell Death & Differentiation，影响因子为12.067（snoRNA测序由康成生物|数谱生物提供技术服务）。
研究背景
非小细胞肺癌NSCLC约占所有肺癌比例的85%，是一种高度恶性的肿瘤，尽管癌症治疗手段在不断完善，NSCLC患者在诊断后5年内存活率也只有16%，且约有2/3的患者出现转移。因此，迫切需要加深我们对NSCLC进展机制的理解，并确定有效的诊断分子标志物和新的治疗靶点。
SnoRNAs（核仁小RNA）是一类中等长度的非编码小RNA，一般长度在60-300nt，根据结构的区别可以将其分为两类：H/ACA box snoRNA(SNORA)和C/D box snoRNA(SNORDs)。SNORA与dyskerin蛋白形成snoRNP复合物，负责添加rRNA的假尿嘧啶（Ψ）修饰；SNORD与Fibrillarin (FBL)蛋白形成snoRNP复合物，介导rRNA的2'-O-甲基化（2'-O-me）修饰。snoRNA介导的rRNA修饰，特别是2'-O-me修饰，会影响核糖体生成、活性和翻译保真度，有助于调节肿瘤发生发展。
研究思路
作者分析了TCGA SNORic数据库中肺腺癌LUAD和肺鳞癌LUSC与癌旁差异表达的snoRNA，并利用snoRNA测序检测了4 vs.6 健康和NSCLC病人血浆中差异表达的snoRNA，两者取交集，发现SNORD88C在病人癌组织和血浆中均表达上调；扩大样本在TCGA组织及FFPE样本验证、临床血浆样本验证表明，SNORD88C在NSCLC疾病及疾病早期上调，进行ROC曲线分析来探究诊断效果，NSCLC中SNORD88C、早期NSCLC中SNORD88C联合癌胚抗原CEA的AUC值分别为0.7097和0.7279。综上所述，SNORD88C在NSCLC中上调，可作为非侵入性诊断的biomarker。
In vitro功能研究表明，SNORD88C过表达和敲低分别促进和抑制肿瘤细胞克隆形成、细胞增殖、转移和侵袭；in vivo小鼠移植瘤实验发现，SNORD88C敲低会减小肿瘤体积和重量，促进肿瘤凋亡，抑制肿瘤转移。
为了探究SNORD88C调控的下游蛋白，作者进行了深入的机制研究。沉默SNORD88C后TMT蛋白组学发现，差异基因富集到了不饱和脂肪酸合成等代谢相关通路，GC-MS代谢组学发现，SNORD88C敲低后油酸OA（一种单链不饱和脂肪酸MUFA）显著下调, C11 bodipy探针检测证实沉默SNORD88C促进脂质过氧化，提示SNORD88C促进脂质积累和过氧化。由于代谢可调控肿瘤自噬，文章进而探究了SNORD88C对自噬的影响。荧光标记anti-LC3B定位及WB实验发现，SNORD88C促进mTOR/ULK1磷酸化，进而抑制自噬体形成。前期质谱结果揭示MUFA合成酶SCD1在沉默SNORD88C后下调，过表达SCD1可重新激活被SNORD88C沉默所抑制的自噬和mTOR，进而影响肿瘤转移侵袭。
为了探究SNORD88C调控SCN1的机制，文章通过snoPY数据库预测SNORD88C靶定28S rRNA，可以在其c3680位添加2'-O-me 修饰。Polysome profiling实验证明，SNORD88C沉默显著降低SCD1 mRNA在polysome和monosome组分的富集，进而在翻译水平调控SCD1表达。
技术路线
结果展示
1. 高通量筛选和验证
图1：NSCLC癌和癌旁组织\癌与正常血浆中的SNORD88C表达上调。
A SnoRNA测序结果的热图显示SNORD88C在NSCLC病人血浆中表达上调；
B TCGA SNORic数据库中LUAD和LUSC差异表达snoRNA与NSCLC血浆差异snoRNA取交集，获得疾病中共同上调的SNORD88C；
C 扩大样本TCGA组织验证SNORD88C在NSCLC疾病及疾病早期上调；
D ROC曲线分析SNORD88C可作为NSCLC和早期NSCLC biomarker。
2. 功能实验
图2：功能研究证实SNORD88C的表达促进NSCLC肿瘤发生发展。
A-B In vitro实验证明敲低/过表达SNORD88C促进/抑制NSCLC细胞的增殖和迁移；
C-D In vivo实验小鼠移植瘤实验证明敲低SNORD88C抑制移植肿瘤生长和转移。
3. 功能机制实验
图3：功能机制研究，SNORD88C影响脂质积累和过氧化进而影响自噬和肿瘤转移侵袭。
A LC-MS TMT蛋白组学通路富集分析证实SNORD88C调控核糖体和代谢；
B GC-MS代谢组学验证siRNA干扰SNORD88C显著降低油酸等MUFA；
C 荧光标记anti-LC3B定位实验发现，SNORD88C抑制自噬体形成；
D WB实验发现，过表达SCD1可重新抑制被SNORD88C沉默所激活的自噬，并重新激活被SNORD88C沉默所抑制的mTOR/ULK1磷酸化；
E 过表达SCD1可重新激活被SNORD88C沉默所抑制的肿瘤转移侵袭。
4. 机制实验
图4：机制研究，SNORD88C通过介导28S rRNA 2’-O-me修饰进而促进SCD1翻译。
A snoPY预测SNORD88C结合并促进28S rRNA 2’-O-me修饰；
B RTL-P实验证明SNORD88C敲除抑制28S rRNA 2’-O-me修饰；
C Polysome profiling及qPCR证明SNORD88C沉默显著降低SCD1 mRNA在polysome和monosome组分的富集；
D WB实验证明SNORD88C敲除抑制SCD1蛋白水平。
研究意义
本研究使用snoRNA测序筛选NSCLC病人血浆中差异的snoRNA，并与TCGA数据库病人组织样本中差异snoRNA取交集，发现SNORD88C在疾病及早期上调，可作为非侵入诊断的biomarker。In vivo和in vitro功能研究表明，SNORD88C可促进NSCLC的肿瘤生长，增殖、侵袭转移并抑制自噬。机制研究发现，SNORD88C可以促进28S rRNA C3680位的2’-O-甲基化修饰，进而促进rRNA的成熟，增强下游SCD1的翻译。SCD1是单不饱和脂肪酸MUFA的合成酶，通过调节脂质积累和过氧化来抑制自噬，并激活mTOR促进转移侵袭。该研究为SNORD88C调控NSCLC提供了新思路。。
原文出处
https://www.nature.com/articles/s41418-022-01087-9
康成生物丨数谱生物可提供的相关技术服务
snoRNA测序
snoRNA qRT-PCR
